سرباره ها، محصول جانبی تولید کارخانجات آهن و فولاد هستند که اغلب به صورت دپوهای بزرگ در اطراف این کارخانه ها انباشته می شوند. در طول سال ها تحقیقات گسترده ای در سطح جهان جهت مصرف این ماده انجام و زمینه های متعددی برای این منظور پیشنهاد شده است. یکی از این زمینه ها که می تواند در حجم زیادی سرباره ها را مورد استفاده قرار دهد، استفاده به عنوان مصالح سنگی در تولید آسفالت است. مطالعات نشان می دهند کاربرد آسفالت های حاوی سرباره علی رغم مزایای مختلف دارای معایبی می باشند که یکی از مهمترین آنها، مصرف قیر بیشتر آنها در مقایسه با آسفالت های معمولی است. این موضوع باعث افزایش قیمت تمام شده آسفالت سرباره ای و کاهش تمایل کارفرمایان به استفاده از آن شده است. در این پایان نامه، سعی بر آن بوده که با تسلیح این نوع آسفالت با نوعی الیاف پلیمری به نام پلی پروپیلن، درصد قیر بهینه آن کاهش داده شود. در همین راستا، مقادیر مختلف الیاف با طول های متفاوت(6، 12 و 19 میلیمتر) به صورت درصدی از وزن قیر(2، 4 و 6 درصد) به مخلوط آسفالتی حاوی سرباره اضافه شده اند. نتایج آزمایشات انجام گرفته نشان می دهد که در میان نمونه های ساخته شده، مخلوط های آسفالتی حاوی 2 درصد الیاف 19 میلیمتری بهترین عملکرد را داشته و ضمن کاهش درصد قیر بهینه، موجب افزایش استقامت و روانی گردیده اند. همچنین این نتایج نشان می دهند که الیاف 6 میلیمتری توانایی تسلیح را نداشته و استفاده زیاد از الیاف 19 میلیمتری موجب ایجاد پدیده گلوله ای شدن می شود.

مصرف بالای انرژی و افزایش نگرانی های زیست محیطی در روش سنتی تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی داغ (hma) در کنار قواعد زیست محیطی سخت منجر به ابداع تکنولوژی جدید تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی گرم (wma) گردید. منطق این تکنولوژی، کاهش ویسکوزیته قیر و در نتیجه کاهش دمای تولید و اجرای مخلوط آسفالتی است. از جمله مهمترین مزایای این کاهش دما، کاهش مصرف انرژی و تولید آلاینده ها در زمان تولید و اجرا می باشد. در سالیان اخیر تحقیقات گسترده ای جهت توسعه و به کارگیری این تکنولوژی در سراسر دنیا صورت گرفته است. این تحقیقات در کنار مزایای زیاد به کارگیری این نوع مخلوط نشان می دهد در برخی از روش های به کار گرفته شده به دلیل کاهش دمای تولید و در نتیجه عدم خشک شدن کامل مصالح، مقاومت مخلوط در برابر رطوبت کاهش می یابد. از دیگر سوی مطاعات وسیعی در سراسر دنیا به منظور به کارگیری سرباره در زمینه های مختلف صورت گرفته است. سرباره محصول جانبی کارخانجات تولید آهن و فولا دمی باشد. یکی از این زمینه ها استفاده از سرباره به عنوان جایگزین مصالح سنگی در مخلوط های آسفالتی می باشد. مطالعات نشان از تاثیر مثبت این ماده در عملکرد مخلوط های آسفالتی دارد. در کنار این تاثیر مثبت، به دلیل ظرفیت گرمائی بالاتر سرباره نسبت به مصالح سنگی، انرژی مصرفی در پروسه تولید مخلوط آسفالتی سرباره ای بیش از مخلوط های آسفالتی ساخته شده با مصالح سنگی می باشد. هدف از این مطالعات بررسی به کارگیری تکنولوژی wma در مخلوط های آسفالتی سرباره ای به منظور کاهش مصرف انرژی و در نتیجه تولید مخلوط جدیدی به نام مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای می باشد. جهت به کارگیری تکنولوژِیwma از ماده افزودنی رزین پایه آمینی در درصدهای 5، 10 و 15 (نسبت به وزن قیر) استفاده شده است. مصالح و مواد مورد استفاده دیگر یک نوع قیر خالص 70-60، و دو نوع مصالح سنگی و سرباره ای می باشد. آزمایشات ترتیب داده شده جهت بررسی عملکرد مخلوط های آسفالتی تهیه شده، آزمایشات مارشال و حساسیت رطوبتی می باشد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که افزودن رزین پایه آمینی با ایجاد کف قیر ویسکوزیته قیر را کاهش داده و منجر به کاهش دمای تولید مخلوط آسفالتی معمولی و سرباره ای حاوی 10% رزین به ترتیب به میزان 15 و 25 درجه سانتی گراد شده است. همچنین نتایج، عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای (sswma) نسبت به مخلوط آسفالتی گرم (wma) را نشان می دهد. از دیگر نتایج، مقاومت مناسب هر دو مخلوط آسفالتی گرم (wma) و مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای (sswma)در مقابل رطوبت و عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای در این زمینه نسبت به مخلوط آسفالتی گرم می باشد.

امروزه به دلیل کمبود اراضی مطلوب، ساخت ابنیه و ساختارهای عمرانی ممکن است بر بسترهای خاکی ضعیف صورت پذیرد. در این حالت، مساله تثبیت و تسلیح خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد شد. در این راستا، استفاده از الیاف، شاید، قدیمی ترین روشی باشد که مجددا مورد توجه مهندسین ژئوتکنیک قرار گرفته است؛ اما، وقوع پدیده هایی نظیر تجمع موضعی و یا تاخوردگی، محدودیت اجرایی جدی برای این تکنیک مسلح سازی محسوب می شود. هدف از این پژوهش، استفاده از المان هایی موسوم به "گریدهای گسسته"، تهیه شده از ژئوگریدهای متداول، جهت مسلح سازی خاک بود. خاک مورد استفاده، ماسه رُس دار و از دشت سگزی به عنوان یک خاک مساله دار انتخاب گردید. در بخش عملی، آزمون های برش مستقیم و تراکم جهت ارزیابی عملکرد مسلح کنندگی گریدهای گسسته در ماتریس خاکی استفاده شدند. در همین راستا، یک روش ساده برای اندازه گیری ضریب اصطکاک بین خاک و المان مسلح کننده مبتنی بر آزمون خروج تک لیف و با اعمال تغییراتی بر روی دستگاه اینسترن ابداع گردید. بخش نظری، دو قسمت اساسی را شامل می شد که عبارت بودند از: مدل سازی ماکرومکانیکی و میکرومکانیکی. در هر دو روش، آزمون برش مستقیم و رفتار برشی نمونه تیمارهای گوناگون شبیه سازی شدند. مخلوط خاک و گریدهای گسسته به عنوان یک کامپوزیت با ماتریس نرم در نظر گرفته شد. مبنای مدل ماکرومکانیکی ارائه شده، روش تعادل نیروها بود. در مدل ماکرومکانیکی تبیین شد که افزایش استحکام برشی خاک کامپوزیتی در اثر حضور گریدهای گسسته مرهون دو نوع "اثر مسلح کنندگی الیافی" و "اثر مسلح کنندگی حلقه یا گرید" است. مدل سازی ماکرومکانیکی با در نظر گرفتن دو حالت سرش محض و سرش نسبی صورت پذیرفت. در حالت دوم، یک روش نیمه تجربی برای محاسبه و پیش بینی میزان افزایش استحکام برشی خاک کامپوزیتی به کار گرفته شد. به همین منظور، از یک سیستم شبکه عصبی مصنوعی برای حل معادلات مربوطه استفاده گردید و روش کمترین مربع خطاها تعمیم داده شد. مدل سازی میکرومکانیکی که در محیط نرم افزار آباکوس صورت پذیرفت؛ رسالت شبیه سازی آزمون برش مستقیم بر روی تیمارهای مختلف را بر عهده داشت. مدل سازی میکرومکانیکی نشان داد که در آرایش یافتگی یکسان، بارگذاری برشی بر روی خاک کامپوزیتی مسلح با الیاف، تنها سبب ایجاد نیروی مقاومتی در المان های عمود بر صفحه برش می شود؛ در حالی که در خصوص گریدهای گسسته، در کل گرید و حتی در المان های موازی با صفحه برش نیروی مقاومتی ایجاد می شود و این همان "اثر مسلح کنندگی حلقه یا گرید" می-باشد. مقایسه نتایج نظری و عملی مشخص ساخت مدل ماکرومکانیکی مبتنی بر تئوری سرش نسبی و روش میکرومکانیکی دارای بهترین قدرت پیش بینی در خصوص استحکام برشی خاک کامپوزیتی هستند. مدل ماکرومکانیکی بر اساس تئوری سرش محض دارای خطای مدل نسبتا بالایی است؛ ولی، روند حاکم بر نتایج را در مقام مقایسه به خوبی پیش بینی می نماید. همچنین، اثبات گردید که عملکرد گریدهای گسسته در افزایش استحکام برشی خاک کامپوزیتی در مقایسه با رشته های مشابه در شرایط یکسان، بهتر است.

امروزه استفاده از الیاف به دلیل تاثیر مثبت آن ها بر خواص ملات سیمانی مورد توجه قرار گرفته است.طیف وسیع الیاف و دسته بندی های متفاوتی که از نظر جنس،هندسه و نحوه تولید می توان برای آن ها قائل شد،باعث شده ملات سیمانی های الیافی هم خواص گسترده و متنوعی به خود بگیرند.با توجه به ورود الیاف سلولزی به صنعت ملات سیمانی در جهان در دو دهه اخیر، تلاش هایی به منظور گسترش استفاده از آن در پروژه های داخل کشور صورت گرفته اما به دلیل عدم شناخت کافی،نیاز به تحقیقات بیشتر ذر این زمینه احساس می شود.با توجه به اهمیت پارامترهای مقاومت در سازه های ملات سیمانی،در این تحقیق مهم ترین ویژگی های مکانیکی شامل مقاومت فشاری،مقاومت خمشی و چگالی ملات سیمانی مسلح با الیاف آزمایش شده و نتایج آن ارائه گردیده است.الیاف سلولزی مورد استفاده شامل ویسکوز،کنف،لویی،استبرق و لیفیران با درصد وزنی 1 درصد می باشد.همه الیاف تحت تکمیل یو وی-اوزون قرار گرفتند وبا محلول سیلیکات سدیم 5/2 درصد و 5درصد عمل شدند و در هوا خشک شدند و با آب،سیمان،ماسه و گل سنگ مخلوط شدند.گل سنگ در این پروژه به عنوان ماده اصلی شکل دهنده کامپوزیت می باشد،گل سنگ به صورت دوغاب حاصل از پسماندهای سنگبری هاست.این دوغاب به صورت شیره ای رقیق است که به راحتی جریان می یابد و در کلیه قسمت های خط تولید وجود دارد.آلودگی هوا،آلودگی آب های زیر زمینی و سطحی،آلودگی خاک و تخریب پوشش گیاهی از جمله خطرات این پسماند هاست.مقاومت خمشی،مقاومت فشاری و چگالی نمونه ها بعد از 7 روز غوطه وری در آب و شکل گیری فرایند هیدراسیون اندازه گیری شدند.نتایج ملات های سیمانی غیر مسلح با ملات های سیمانی مسلح شده با الیاف عمل نشده و الیاف عمل شده مقایسه شدند.نتایج نشان می دهد تاثیر تکمیل شیمیایی الیاف سلولزی بر روی مقاومت فشاری و مقاومت خمشی ملات سیمانی مسلح با الیاف روند مشخص و ثابتی ندارد و در مورد الیاف مختلف،متفاوت است .حضور الیاف کنف والیاف لویی موجب افزایش مقاومت خمشی ملات سیمانی وحضورالیاف لیفیران و الیاف استبرق موجب کاهش مقاومت خمشی ملات سیمانی می شود والیاف ویسکوز تاثیری بر روی مقاومت خمشی ملات سیمانی ندارد.مسلح کردن ملات سیمانی با همه انواع الیاف موجب کاهش مقاومت فشاری و دانسیته آن می شود.

عملیات اجرایی و ساخت سازه های مهندسی بر روی بسترهای نرم، خاک های دانه ای سست و رسوبات ماسه بادی به دلیل ضعف در مقاومت، نشست های ناهمسان و...همواره دارای خطرات زیادی است. لذا تثبیت این نوع خاک ها به منظور دستیابی به یک بستر سخت و محکم از جمله مسائل مهم در حوزه ی مهندسی ژئوتکنیک است. با پیشرفت تکنولوژی نانو و تاثیر آن بر تمامی رشته های علوم مهندسی، بررسی کاربرد این فناوری در شاخه ی مهندسی ژئوتکنیک نیز بیش از پیش اهمیت می یابد. نانورس مونت موریلونیت یکی از تولیدات فناوری نانو است که از کانی های رسی استخراج شده و به عنوان یک ماده ی دوست دار محیط زیست، طبیعی و موثر شناخته می شود. این نانو ذرات با داشتن خصوصیات منحصر به فرد، تاثیرات مهمی بر ویژگی های خاک ها دارند. هدف اصلی این پایان نامه تعیین پارامترهای مقاومتی و نفوذپذیری خاک ماسه بادی تثبیت شده با درصدهای مختلف نانورس می باشد. برای این منظور، مجموعه ای از آزمایش های برش مستقیم و نفوذپذیری به روش بار آبی ثابت بر روی خاک اصلاح شده با درصدهای مختلف نانورس جهت بررسی میزان تغییرات به وجود آمده در خواص خاک انجام شده است. آزمایش های برش مستقیم برای بررسی تاثیر پارامترهای مختلف از جمله زمان عمل آوری، روش اختلاط و اندازه ی ذرات بر روی نمونه های ساخته شده انجام گرفته است. به طور کلی، نتایج نشان دهنده ی افزایش مقاومت برشی و چسبندگی خاک ماسه ای می باشد. بر طبق نتایج بدست آمده، افزودن یک درصد نانورس، میزان بهینه برای رسیدن به بهترین نتایج می باشد و مقاومت خاک را تا 23 درصد افزایش می دهد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه ها نشان دهنده ی این امر است که افزودن بیش از یک درصد نانورس به خاک سبب تراکم نانوذرات در خاک شده و بنابراین تخلخل در خاک را افزایش می دهد. آزمایش بار آبی ثابت بر روی ماسه ی مخلوط شده با نانورس و متراکم شده در سه نسبت تراکم 100، 95 و 90 درصد نیز نشان از تاثیر مثبت این نانو ذرات بر کاهش نفوذپذیری خاک دارد.

چکیده به طور قطع نفت یکی از مهم ترین منابع انرژی در جهان است. اما از زمانی که نفت کشف شد و برای استفاده، حمل ونقل گردید، خطر نشت آن در محیط های دریایی وجود داشته است. خسارت های ناشی از آلودگی نفتی به محیط زیست جبران ناپذیر بوده و صدمات آن از لحاظ اقتصادی ، اکولوژیکی وصنعت گردشگری خسارات آن گسترده خواهد بود. استفاده از منسوجات فنی مثل بستر های الیافی یک فناوری جداسازی رایج و مرسوم، مخلوط آب/نفت است. دلیل این امر ، استفاده آسان و کارایی موثر می باشد. روش های مهار و یا پاکسازی آلودگی نفتی دیگر هم کامل نبوده و همه نواقصی دارند. در این پژوهش بازیافت و جمع آوری نفت از طریق منسوجات فنی به صورت ریاضی به وسیله عوامل ساختاری منسوج و سازوکار مویینگی مدل شده است. یازده نوع از انواع منسوجات فنی تجاری با خواص گوناگون برای آزمایشات مورد استفاده قرار گرفتند. متغییرهای مستقل در این آزمایشات شامل نوع لیف (الیاف پلی پروپیلن و پلی استر)، نوع پارچه (تاری پودی و بی بافت)، و ضخامت پارچه می باشد. آزمایش های انجام شده نیز عبارت بودند از آزمون تعیین ظرفیت جذب، توانایی نگهداری و صعود مویینگی. هر یک از این عوامل نیز به صورت نظری مدل سازی شدند. نتایج آزمون ظرفیت جذب با خروجی های مدل ارائه شده همبستگی مناسب را نشان داد. در نهایت با استفاده از روش حل واشبورن برای معادله لامبرت و در نظر گرفتن مواد و شرایط این پژوهش، معادله ای به دست آمده است که ارتفاع نفت در فضای متخلخل منسوج را پیش بینی می کند که نتایج آزمایشگاهی و نظری با یکدیگر مطابقت دارد.براین مبنا، این پروژه گام هایی را جهت طراحی مهندسی منسوجات فنی مورد استفاده در حل بحران های نفتی آب برداشته است.

امروزه با توجه به اهمیت حمل و نقل جاده ای و هوایی و صنایع وابسته نظر به افزایش قدرت محرک موتور و افزایش سرعت وسایل نقلیه،تصادفات جاده ای ناشی از ترکیدگی تایر باعث مرگ و میر فراوانی می شود.بنابراین تقویت چسبندگی نخ تایر به ترکیب لاستیک جهت کاهش تخریب تایر از جایگاه ویژه ای برخوردار میباشد. در این تحقیق بعد از تولید نخ تایر نایلون 66 و قبل از عملیات تکمیل نهایی نخ (دیپ) ، سطح نخ تایر مورد نظر با لیزر co2به صورت مضرس در آمد. بنابراین ایده محوری این پژوهش،افزایش چسبندگی نخ مسلح کننده به ماتریس لاستیکی با استفاده از روش لیزرکاری بود.در این تحقیق، آزمون های نمره نخ، تاب، استحکام، سفتی،ftir و xrd نخ ،قبل و بعد از لیزر کاری مورد آزمایش قرار گرفت کهنتایج نشان داد پارامترهای مذکور تغییر محسوسی نداشته است. ولی پارامترهای ازدیاد طول تا نقطه پارگی و ازدیاد طول در نیروهای خاص(easl) و نیرو در ازدیاد طول خاص (lase) وجمع شدگی دچار تغییر شدند.بر طبق جوابهای به دست آمده از آزمون های مربوط به مقدار ازدیاد طول تا نقطه پارگی و ازدیاد طول در نیروهای خاص تا حدودی افزایش داشته ولی از محدوده مورد نظر استاندارد خارج نشده و آزمون های نیرو در ازدیاد طول خاص و جمع شدگی نیز تا حدودی که از محدوده مورد نظر استاندارد خارج نشود،کاهش یافته است.مهم ترین آزمون انجام شده در این تحقیق تست چسبندگی(h-test) است که میزان چسبندگی نخ به ماتریس لاستیکی را برآورد می -نماید. آزمون چسبندگی نیز به مقدار قابل توجهی افزایش یافته که مقدار این افزایش برای نمره 1400 دی تکس دولا به اندازه 3/18 درصد و برای نمره 1880 دی تکس دولا به اندازه 2/12 درصد برآورد گردید.بر این مبنا مشخص گردید لیزرکاری سبب بهبود شاخص چسبندگی نخ به لاستیک می شود. در پایان از یک مدل مکانیکی مبتنی بر روش pull-out جهت بررسی اثر لیزرکاری بر مقدار چسبندگی نخ به لاستیک استفاده شد. کلمات کلیدی:نخ تایر-لاستیک-لیزر-چسبندگی(h-test)

هدف این تحقیق مطالعه رفتار خزشی منسوجات تاری- پودی سه بعدی با استفاده از ترکیب نخ های ویسکوز- پلی استر دارای ضخامت های 2 و 5 میلیمتر و پلی استر- اکریلیک دارای ضخامت 10میلیمتر بافته شده بر روی یک ماشین بافندگی راپیری زاور s500 می باشد. با استفاده از روش طرح آزمایشات سیزده حالت کلی تعریف گردید. عوامل متغییر مستقل عبارتند از: جنس پارچه، تعداد لایه های پارچه و نحوه اتصال لایه های پارچه به یکدیگر (چسب یا نخ دوخت). دو نوع نخ دوخت پلی استر و نایلون 6،6 و چند ردیف نخ دوخت لحاظ گردید. روش آزمون بارگذاری خزشی ثابت استفاده گردید. نمونه ها در راستاهای تار و پود بصورت جداگانه مورد آزمایش قرار گرفتند و ضریب سختی خزشی محاسبه گردید.